采空区勘查专项方案.doc

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1、 采空区勘查项目勘 查 方 案 二一七年三月目 录 一、工程概况- 3 -（一）自然地理- 3 -（二）区域地质概况- 3 -（三）矿产地质- 4 -（四）目任务- 4 -二、勘查工作设计根据- 5 -三、整体工作思路- 5 -四、工作办法- 5 -（一）瞬变电磁- 6 -（二）地震勘探- 8 -（三）高密度电法- 12 -（四）钻探- 14 -五、勘查工作设计- 14 -（一）工作量设计- 14 -（二）勘查工作进度筹划- 14 -六、近三年勘查工程一览表- 16 -七、单位资质证书- 17 -八、公司法人营业执照- 19 - 一、工程概况棚改旧改工程共有 3个地块。项目场区为村民安顿工程拟

2、建场区，此类建设项目普通为20层如下住宅楼。（一）自然地理项目场区地处山前冲积平原，地形较平坦。区域内水系重要为巴漏河，区域内众多冲沟汇于巴漏河，巴漏河发源于 市南部山区，向北流入小清河。流经矿区段基本常年有水，雨季流量较大。该区气候属温带季风大陆性气候，日照充分，四季分明，夏季多西南风，雨季在7、8月份，年平均降水量610.4mm，年平均气温为12.9，全年无霜期197天。该地区地震动峰值加速度0.05g,地震烈度6度。（二）区域地质概况1）地层、地质 （1）奥陶纪马家沟组:为煤系地层基底，分中、下统，缺失上统，为浅海相及泻湖相碳酸盐沉积。下部为白云质厚层结晶石灰岩，其中部含条带状燧石结核，

3、中、上部为灰色或灰黑色致密厚层石灰岩，含珠角石、头足类化石。该层厚度在800m左右。 （2）石炭纪本溪组:厚50m左右本区揭露此段地层钻孔少，参照邻区地层资料，本组地层分上、下两段。上段：由深灰色泥岩和厚层状石灰岩构成，有时夹薄煤层，所夹徐家庄灰岩，厚度较大，岩溶发育,和奥陶系石灰岩共同构成本区煤层充水、含水层。下段：由杂色粘土岩，铁质岩，及浅灰色砂岩构成。 （3）石炭二叠纪太原组:厚162m左右本组地层为典型海陆交互相沉积,重要由浅灰色砂岩、粘土岩和深灰色粉砂岩、泥岩及薄层石灰岩构成,含薄煤8-10层，7、9、10-3煤层较稳定。 （4）二叠纪山西组：厚90m左右按其岩性可分为上下两段上段：

4、重要由深灰色泥岩和浅灰色中细粒砂岩构成，其中有一层816m灰绿色火成岩。下段：由浅灰色砂岩、粘土岩、深灰色粉砂岩,泥岩及煤层构成,含薄煤层(组)4层(1、2、3、4),煤层多具分叉现象,厚度薄且稳定性差,其中3、4煤层较稳定可采。（5）二叠纪石盒子组：厚175m左右在矿区西北部垓庄一带赋存厚度大。重要岩性为灰绿色厚层状砂岩和紫色泥岩、粉砂层构成。本组地层底部局部发育一层石英粗砂岩，以此与下伏山西组地层为界。（6）第四系：厚018.0m随处势呈北厚南薄，西厚东薄趋势变化，重要岩性为黄色砂质粘土和砾石层构成，属坡积、洪积相沉积。2）构造该区域内总体呈单斜构造，走向大体为270300之间，倾向北东，

5、断层较发育，褶曲构造不发育。 场区附近重要断层为 断裂。3）岩浆岩该区域内内燕山晚期岩浆活动强烈，辉长岩多呈岩株状侵入体，闪长岩类出露于煤系基底奥陶纪灰岩内，以小型岩床状产出。区内侵入岩基本属于辉长岩类浅成岩体，多呈枝状和似层状，少量呈岩墙状。（三）矿产地质地区矿产资源丰富，重要有煤和粘土矿，项目场区內矿产资源重要为煤矿，以往场区内矿权分布混乱，当前城区附近煤矿均已关停。区内煤矿开采历史久远，采空区别布广且无规律，工程地质条件复杂。（四）目任务 通过对区域地质及矿产资源运用状况调查，区内大某些采空区埋深100米以浅，其他地块采空区别布广，地质条件复杂，对拟建项目危害大。因而需在区内开展采空区专

6、项勘查工作，掌握区内采空区别布状况，为工程规划建设提供科学根据。 二、勘查工作设计根据本次采空区勘查技术方案设计工作，我院根据如下规范、技术规程及原则编制：1）本次招标文献2）煤矿采空区岩土工程勘察规范（GB 51044-）3）地面瞬变电磁法技术规程DZ/T 0187-19974）地震反射波法技术规程（DZ/T 0168-93）5）岩土工程勘察规范GB50021-（）6）建筑物、水体、铁路及重要井巷煤柱留设与压煤开采规程7）地质岩心钻探技术规程（DZT 0227-）8）山东省岩土工程勘察文献编制原则DBK14-S3-9）工程测量规范（GB50026）10）房屋建设和市政基本设施工程勘察文献编制

7、深度规定()11）岩土工程勘察安全规范GB50585-。三、整体工作思路依照该项目特性及勘查工作目任务，我院制定如下整体工作思路：1、 地球物理勘查：运用地球物理勘探手段，在区内开展地面物探工作，以查明采空区别布状况。2、 地质钻探：运用钻探取芯手段，抽取地层岩样，从而验证物探异常、查证区内采空区剩余空隙率，揭露区内采空区埋藏深度。3、 资料收集：收集区内矿山储量核算、水文地质、工程地质及环境地质等有关地质资料，为本次勘查工作提供充分根据。4、 依照物探、钻探工作成果和收集地质资料，进行勘探成果综合分析，在工作区内划分出采空区别布范畴、产状及其影响范畴等，并对区内采空区稳定性和场地建设适当性进

8、行分析评价。 以上工作为该场地采空区场地稳定性评价以及采空区注浆治理技术方案编制提供了充分根据。四、工作办法 本次勘查工作采用勘探办法重要有瞬变电磁勘探、地震勘探、地质钻探以及资料收集等，月宫庄地块物探工作手段增长高密度电法。（一）瞬变电磁工作原理瞬变电磁法（transient electromagnetic method ，简称TEM），其工作原理是在地表敷设不接地线框，输入阶跃电流，当回线中电流突然断开时，在地下半空图3-3-1 瞬变电磁原理示意图间就要勉励起感应涡流以维持断开电流前已存在磁场，并且此涡流场随时间以等效涡流环形式向下传播、向外扩展，形成烟圈效应，运用不接地线圈观测此二次涡流

9、磁场或电场变化状况，用以研究浅层至中深层地电构造，由于是在没有一次场背景情形下观测纯二次场异常，因而异常更直接、探测效果更明显、原始数据保真度更高。其工作原理见图3-3-1。仪器设备本工程采用加拿大产PROTEM47瞬变电磁仪、接受机（图3-3-2）是具备23位辨别率，270KHz带宽，微秒级采样门，并且三分量同步观测时间域电磁接受系统。该系统可以在时间轴二个量级上观测20个门或在时间轴三个量级上观测30个门，解决了浅部具备较高辨别率和具备较大勘探深度矛盾，适合本区探测深度及地形条件。其重要技术指标如下：观测值：三分量感应磁场衰减比，nv/m2；电磁传感器：空心线圈；道数：单道接受线圈顺序测量

10、，三分量接受线圈同步测量；时间门：二个量级时间轴上20个门测量，或在三个量级时间轴上30个门测量；动态范畴：23位（132dB）；基本频率：0.25，0.625，2.5，6.25，25，62.5，237.5；积分时间：0.5，2，4，8，15，30，60，120；显示屏：240*64点液晶显示屏； PROTEM47接受机 PROTEM47接受线圈图3-3-2 仪器外观图数据管理：固态管理3300套数据，RS232输出；同频：参照电缆同步或高稳定性石英钟同步；电源：12V可充电电源，可持续工作8小时；PROTEM47发射机PROTEM47发射机关断时间短，采用参照电缆同步，测量采用64匝2m2m

11、发射线圈，惯用于浅部几米到200m深探测，并且可获得很高浅表辨别率。重要技术指标如下：电流波形：偶极方波，正负方波占空系数为50%；基本频率：25Hz；关断时间：220250s；发射线圈尺寸： 2m2m（64匝）；输出电压：0到9伏持续变化；发射电流：2.73.4A电源：12V（二）地震勘探办法选取图4.3.2 共反射点时距曲线图 在浅层地震勘探中，作为采空区，比较适合为纵波反射波法，反射波法当前广泛采用“多次覆盖”、“最佳窗口”和“最佳偏移距”勘探办法。普通来讲，纵波反射法重要用于较深目的体探测。依照本测区地震地质条件和任务规定，在本次浅层地震勘探中采用建立在CDP叠加办法基本上浅层纵波反射

12、技术办法。反射波法原理如图4.3.2所示，在测线上不同位置O1、O2、O3等处进行激发，可以在一系列相应观测点S1、S2、S3等处接受到来自地下反射界面R上同一点A反射波，其相应届时分别为t1、t2、t3,其中A点称为共反射点，M称为共中心点。咱们把共反射点各叠加道数据在资料解决时从原始共炮点记录道集中抽出集合在一起，就形成了共反射点道集右半支。然后互换激发点O和接受点S，则可得到共反射点道集左半支，这样便可形成一条完整共反射点时距曲线。咱们可以通过正常时差校正，把双曲线型共反射点时距曲线校正成一条直线，然后进行同相叠加，便可得到M点处相称于自激自收反射信息。此外，对于测线上其他各点采用相似方

13、式进行解决，则可得到一组反映各点自激自收反射信息叠加时间剖面。然后通过时深转换，则可得到地下地层介质速度深度模型和地质构造。现场实验为保证本次浅层地震勘探可以获得高质量探测资料，咱们对可控震源、地震仪器进行了面系统检查及性能调试，同步对仪器系统进行了道一致性实验。此外，在开始施工前还进行扩展排列实验，以便理解场地施工环境和干扰状况，选用最佳采集参数。1） 干扰波调查通过现场采集记录，理解各种干扰波特性以及在各种干扰存在状况下地震记录信噪比状况，以便采用相应抗干扰办法，选用最佳参数。浅层地震探测测线常用干扰波，重要有如下几种类型： 声波： 来自于可控震源工作状态下干扰波。 随机振动干扰：来自地震

14、波激发和接受时探测环境中汽车、行人等影响。 高压线和变压器干扰：测线附近变压器、高压输电线产生电磁场对邻近地震道干扰。2） 地震波激发实验采用可控震源工作时，地震波激发能量重要由震源出力和垂直叠加次数来保障。但是在硬化公路上，周边建（构）筑物较多，为了环境和震源安全，震源出力调节就要受到限制，只能通过多次垂直叠加方式来提高反射波能量，压制随机背景干扰。每个测点需要垂直叠加次数不但与探测环境关于，同步受激震点下地质条件影响很大。因而，每个激震点垂直叠加次数多少，需要由仪器操作员随时监控地震记录，依照状况适时调节。工作参数选用1）观测系统合理选取浅层地震勘探观测系统参数对获得好探测成果至关重要。普

15、通来说，观测系统参数选用应遵循如下基本原则： 最大偏移距：最大偏移距普通规定与所探测目的层深度相称，这样可以使目层反射有足够正常时差，有助于速度分析和对有效反射波与多次波等其他相干噪声区别。最大偏移距不能太大，如果太大将会增长动校正时拉伸畸变，影响资料辨别率；最大偏移距太大另一种问题是在远炮点接受到反射波常发生相位畸变，对CMP假设也变得无效。若最大偏移距太小，则不利于速度分析和采用水平叠加办法压制多次波，另一方面也减少了工作效率。 最小偏移距：最小偏移距大小直接影响了感兴趣浅层反射波覆盖次数。普通来说，为了获得更浅层地层反射，最小偏移距应尽量地小，但太小时，近炮点道将会受到震源干扰波严重干扰

16、。 道间距：道间距选用普通与探测目层深度、盼望辨别率、最大偏移距和所采用仪器道数关于。为了提高地震资料横向辨别率，普通应采用较小道间距。为避免空间假频，道间距应满足空间采样定理。图4.3.3 测线上单炮地震时间记录剖面 炮间距：炮间距与所设计覆盖次数和所采用仪器道数关于。在仪器道数不变状况下，为了增长覆盖次数，需采用小炮间距。小炮间距、高覆盖次数可有效提高地震资料信噪比，提高对多次波压制能力，但由于多次覆盖低通特性，从提高地震资料辨别率角度出发，覆盖次数不适当过高，特别是在界面起伏变化较大和地下构造较为复杂时，对覆盖次数选取更应慎重。此外，炮间距大小也直接影响工作效率和探测成本，因而，在满足资

17、料信噪比条件下，应尽量采用大某些炮间距。2）震源激发及仪器采集参数 震源激发：采用持续变频扫描方式，普通状况下频率扫描范畴为20-120hz，扫描长度10s，起始和终了斜坡取0.5s，不同地质条件应依照实验拟定成熟。 仪器采集参数：采样间隔0.5ms，记录长度1000ms。浅层地震勘探采用纵波多次覆盖反射办法。在每条测线探测工作实行前，均进行观测系统参数实验、激发能量实验以及环境噪声监测。依照实验成果，综合考虑不同探测目的层埋深和测区工作环境，同步考虑场地长度限制。测线上单炮记录见图4.3.3，从图中不难看出，面波干扰区下移，所占三角区很小，而有效反射波区域扩大，各地层反射波比较清晰地地震时间

18、剖面上反映出来，由此可见，所选取观测系统和观测参数是适当。现场地震数据采集现场地震数据采集是地震勘探工作核心，它重要涉及技术办法选用，野外观测系统布置以及仪器采集参数选取等环节。观测系统与参数依照现场状况和任务规定，本次浅层反射波探测采用了单边激发多次覆盖观测系统。仪器设备与采集参数本次浅层地震探测工作中，咱们选用了美国劳雷公司生产Strata Visor NZXP/Geode数字地震仪。该仪器瞬时动态范畴130dB。，采样率为采样间隔0.02-8ms多档可选，记录总长度不不大于120k或65536样点，频带宽度1-16KHz，噪声水平0.2V，道间串音抑制强，共模仿制比110dB，最大输入信

19、号2.8Vpp。使用Strata Visor NZXP/Geode数字地震仪进行地震数据采集，不但解决了数据传播过程中减少记录信噪比问题，并且，运用该仪器所具备高采样率、高宽记录频带、大动态范畴和能对可控震源资料进行现场实时有关解决等特点，也解决了在都市内开展浅层高辨别率地震勘探工作抗干扰问题。此外，该仪器灵活多变排列监视、数据监控和各种测试功能，使得现场可随时监视记录质量和设备工作状态，也保证了数据采集可靠性。如何激发出能量强、频带宽高频反射信息是获得高信噪比和高辨别率地震资料前提。在浅层地震勘探中，当前采用地震波激发震源重要有炸药震源、锤击震源、枪源、夯源和可控震源等。从适应都市工作环境和

20、提高地震资料信噪比角度出发，咱们采用了河北保定北奥特种车辆制造有限公司生产12吨可控震源车来激发地震波。该震源激震频率范畴为6200Hz，线性扫描和非线性扫描可选，最大出力可达119.6 kN。为保证探测资料可靠性，在现场探测过程中对获得单炮点监视记录由技术负责人及时进行了评价，并对发现不合格记录及时进行了补炮。为获取资料解决时所需要野外静校正参数，除结合现场扩展排列实验和反射资料求取速度参数外，在测线局部地段上还进行了一定数量表层低速带调查工作。本次浅震探测工作严格执行了浅层地震勘查技术规范，采用合理施工办法，使得本次浅层地震勘探85%以上原始记录达到了优质，较好地完毕了项目任务规定技术规定

21、。本次二维地震勘探暂定道距5米，偏移距10米，详细参数视现场实验状况而定。（三）高密度电法高密度电法是基于常规电法勘探理论基本上，运用计算机技术发展起来一种新兴电法勘探手段。仪器采用程控方式进行数据采集和电极控制，采集数据以图像或者曲线形式实时显示在屏幕上，以便随时可以监控资料质量。该仪器具备工作效率高、采集数据信息量大、装置形式多样等长处。当前该办法已普遍应用于工程地质勘察领域。办法技术a、在每个排列施工之前，操作员均对各电极开关和极间接地电阻进行了检测，确认各电极开关工作正常及相邻两电极极间接地电阻良好后，才进行数据采集。b、进行数据采集时，仪器接地线保证接地良好，接地线垂直于测线布设，距

22、离不不大于5倍电极间距。c、进行“A、B三极”测量时，无穷远极均垂直于测线布设，“OC”垂直距离均在3000米以上，不不大于5倍最大“BO”距。d、进行数据采集时，操作员适时监控仪器屏幕上显示“I”、“V”、“R”值变化状况，保证所采集数据质量。e、数据采集完毕后，及时存盘并做好记录，以备室内资料整顿使用。工作设备本次工作使用仪器为长春科技大学工程技术研究所生产E60N型高密度电法仪，仪器重要硬件技术指标如下：接受某些：通道数：最大可接65525个电极开关；采样精度：1uV；最大输入信号：4V（峰值）；输入阻抗：20M；A/D转换位数：22位（含6位浮点）；自电补偿：3V。发射某些：最大输出峰

23、值功率：400V/0.5A（内置），1000V/6A（外接）脉冲类型：方波；脉冲长度：1s、2s、4s和8s程控可选。环境规定：温度：操作温度：-2050； 储藏温度：-4070。湿度：操作湿度：095%； 储藏湿度：防水。操作环境：野外采用薄膜键盘或者鼠标，室内可使用原则键盘；软件运营环境：Windows98操作系统。（四）钻探本次地质钻探工作拟采用XY-180型钻机，双管单动取芯及金刚钻进进行区内钻探工作，该办法取芯率高，对岩芯扰动少，合用于煤矿采空区勘查工作中。五、勘查工作设计 本次勘查工作，我院拟投入地球物理勘探办法有地震勘探和瞬变电磁法勘探，地质钻探采用双管取芯、金刚钻进工艺，拟定总

24、工期为35天，20天之内提交中间成果。本次工作量设计及工作安排详细如下：（一）工作量设计本标段我院投入工作量重要有地球物理勘探工作量和钻探工作量。其中：1） 地震勘探采用道距为5米，剖面间距为50100米，可控震源车激发，设计工作量共8km；2） 瞬变电磁测量网度10米50米，测点数共约800点；3） 高密度电法测网5米20米，设计工作量600点；4） 地质钻探设计钻孔10个，孔深50米300米，总进尺1000米。（二）勘查工作进度筹划本次采空区勘查工作，我院拟投入瞬变电磁设备两套，地震勘探设备两套，保证15日内完毕全区物探工作。在物探工作获得初步成果后，即投入钻探设备实行异常验证和采空区揭露工作。本次采空区勘查工作，我院拟投入钻机8台，其中工程钻机6台，用于实行浅孔钻探，专用探矿钻机2台，用于深部采空区揭露。所有钻探工作需时20日。地质钻探工作可在物探工作有了初步成果后跟进实行，预测总工期20左右。中间成果在物探工作和大某些钻探工作结束后即可提交，预测需时20日。最后报告编写提交预测需时30日。各项工作施工进度筹划参见施工进度筹划网络图施工进度网络图 日期123456789101112131415161718192021222324252627282930物探地质钻探综合分析中间成果编写提交最后成果编写提交六、近三年勘查工程一览表七、单位资质证书八、公司法人营业执照